Enunciado
Álgebra Linear e Geometria Analítica - Paulo Boulos - Geometria Analítica - Ed: 3º - Capítulo 22.Exercício - Ex. 94
Dada a parábola , obtenha equações
da teta tangente a no ponto
da reta tangente a , paralela a
das retas que contém o ponto e são tangentes a
da reta normal a no ponto
da reta que contém o ponto e é normal a parábola.
Passo 1
A equação desse livro nos mostra que a equação de uma reta tangente a parábola de equação será:
Então conseguimos ver que e que pois é o ponto de tangência. Logo:
Então a equação da reta tangente será:
Passo 2
Fazendo a letra .
O ponto de tangência tem um ponto igual a e na equação da parábola ela fica:
E na equação da reta tangente ela fica (com :
Então para termos uma reta paralela a obrigatoriamente deveremos ter , o que nos dá uma valor de igual a:
Portanto a equação da reta tangente será:
Ou:
Passo 3
Agora na letra nós queremos que a reta tangente contenha o ponto , ou seja:
Porém:
Então substituindo :
O que nos dá valores de k iguais a:
Consequentemente os valores de serão:
Logo teremos dois pontos de tangência que serão em e , e portanto duas retas tangentes que serão:
Passo 4
Agora a letra :
Equação da reta tangente:
Como , onde é o coeficiente angular da reta normal e ele vale , então:
Portanto a equação dessa reta será da forma:
Substituindo e e (pois o ponto de tangência está na reta normal), logo:
Logo a equação da normal será:
Passo 5
Ufa, finalmente a letra e:
Agora o ponto está na reta normal mas não é o ponto de tangência.
O vetor diretor de uma reta normal vale:
Portanto a equação normal será igual a:
E como:
E como e nós teremos:
Portanto a equação da normal fica: